高层建筑结构基础选型和优化设计

浅谈高层建筑结构基础选型和优化设计摘要：高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用，在设计时，应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑。在地震区，凡是地基基础好的，建筑结构所受到的破坏就轻，危害就小，否则就破坏严重。在工程质量事故中，如果基础工程出现质量问题，补救起来相当困难，还会给工程造价和工期带来较大的影响。所以，在进行地基基础设计时，除了保证基础本身应具有足够的强度和刚度外，还应考虑地基的强度、稳定性及变形的要求，为使基础设计更合理，应综合考虑上部结构、基础和地基的共同作用。

关键词：高层建筑结构选型结构设计

the high-rise building foundation will bear the superstructure of load transfer to the important role of foundation, in the design, should will superstructure and foundation and foundation collaborative consideration. in earthquake zones, all good foundation, building structure damage by light, the harm is small, or destroyed. in the engineering quality accident, if the foundation engineering appear quality problem, remedy is very difficult, still can give a project cost and time limit for a project to bring greater effects. so, in the foundation design, in addition to ensure that the foundation itself is should have enough

intensity and stiffness outside, still should consider the foundation intensity, stability and deformation requirement, to make the foundation design more reasonable, should be taken into account the upper structure, foundation and foundation work together.

keywords: high building structure selection structure design

中图分类号：s611文献标识码：a 文章编号：

前言

高层建筑基础的重要性，表现在基础形式的多样性和影响因素的复杂性。在一些地质条件差的地区，基础的设计与施工涉及面广，它不仅与上部结构和基础本身有关，还与地基土的性质、水文条件、周围环境等因素相关。基础工程在雨季施工时，也会给施工增加很多困难，还会造成一些局部的返工，土建工程拖延工期往往就和基础工程进度有关。因此，选择合理的基础形式对缩短施工工期也是具有重要意义的。

1 高层建筑基础选型时应考虑的因素

高层建筑基础设计比一般建筑基础要更复杂，总的来说，它具有荷载大、埋置深及要求严的特点，在选择基础型式时与建筑物的使用性质、上部结构类型、地质情况、抗震性能、对周围建筑物的影响及施工条件等有密切的关系。在一般情况下，在基础选型与设

计时应考虑以下因素:

1.1 当上部结构为框架结构、无地下室、地基较好、荷载较小、柱网分布较均匀时，可采用柱下独立基础。在抗震设防区，其纵横方向应设连系梁，连系梁可按柱垂直荷载的10%引起的拉力和压力分别验算。

1.2 当上部结构为框架或剪力墙结构、无地下室、地基较差、荷载较大时，为了增加基础的整体性，减少不均匀沉降，可选用十字交又钢筋砼条形基础或桩基，如仍不能满足要求，又不采用桩基或其他人工地基时，可以选用筏基。

1.3 当上部结构为框架或剪力墙结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降限制较严、防水要求较高时，可选用箱基。

1.4 当上部结构为框一剪结构、无地下室、地基条件较好时，可采用十字交叉钢筋砼条形基础或筏基。

1.5 当上部结构为框一剪结构、有地下室、无特殊防水要求、柱网、荷载及开间分布比较均匀、地基较好时，可选用十字交叉刚性墙基础。

1.6 筏基上柱荷载较小或中等、柱距较小且等距的情况下宜采用无梁筏板基础，当柱荷载相差大且柱距又较大时，宜采用梁板式筏基。

1.7 当地基较差或很差时，采取上述各类型基础仍不能满足设计时，可选用桩基或其他有效的人工地基。

1.8 高层建筑如遇下列情况，与深基础或其它人工地基相比较

经济，且施工条件又可能时，可采用桩基。

2 对高层建筑基础设计方法的简要评述

目前，最理想的分析方法是上部结构与地基、基础共同作用的分析方法，这种方法中地基、基础、上部结构之间同时满足接触点的静力平衡以及接触点的变形协调两个条件，即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协调的整体。这种从整体上进行相互作用的分析方法难度较大，计算量庞大，对计算机的性能及存储量要求较高，只在较复杂或大型基础设计时，按目前可行的方法考虑地基基础上部结构的相互作用。然而，这种考虑上部结构与地基基础共同作用的分析方法也不是完美无缺的。它同样需要采用种种假定，也不能避免各种地基模型的固有误差;并且上部结构的刚度形成存在滞后，因为上部结构的刚度在建造过程中是逐层形成的，在考虑上部结构边界刚度对基础的影响时，这一滞后过程能否被真实模拟也会对分析结果的准确性产生影响。

共同作用分析方法的进步之处仅在于它考虑了上部结构的刚度而已。

目前，对于一般基础的设计，采用的仍然基于经典结构力学和弹性力学的常规设计方法。这种方法简便快捷，对于单层排架结构一类的上部柔性结构以及地基较好的独立基础，能够得到较满意的结果;对于高层剪力墙结构下箱形基础置于一般土质天然地基这种情况，简化计算结果也能满足要求。但是，对于钢筋混凝土框架这类对地基沉降较敏感的结构，计算结果与实际不同;对于软弱地基